甲醛工艺规程.docx
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甲醛工艺规程
甲醛工艺规程
1、主题内容与适用范围：
本规程介绍了产品概况，甲醛生产的原料及要求，生产原理及工艺流程，生产控制指标、消耗定额、环境保护、设备一览表、安全技术、中间控制、甲醛生产定员、生产周期。
本规定适用于甲醛生产操作人员的规范操作、技术管理工作的考
核参照使用。
2.产品概况：
2.1产品名称：
（1）化学名：
甲醛水溶液
（2）通用名：
（商品名）福尔马林
（3）英文名称：
Formaldehyde
2.2分子式
（1）HCHOH
（2）结构式H—C=O
（3）分子量：
30.03（按1973年国际原子量）
2.3甲醛的性质：
2.3.1物理性质
在通常条件下，纯甲醛是一种无色气体，有特殊的刺激性气味，易自聚为白色固体状的多聚甲醛。
气体的相对密度1.067（空气=1）,
沸点（-195C）易燃，与空气混合时具有爆炸性，爆炸极限为6.7—73%（体积）。
甲醛气易溶于水，甲酸水溶液比较稳定。
37±0.5%的甲醛水溶液在20C时比重为1.1,在通常情况下为无色透明的液体，但在较低温度下贮存可能产生白色沉淀。
232化学性质
（1）、有强还原作用，特别是在碱性溶液中。
（2）、易聚合：
甲醛在低温下非常容易聚合，重金属氧化物及酸
性介质存在能促进甲醛聚合，聚合体为三聚或多聚甲醛。
O
3H—C—HtCCH2
IIII
OOO
\/
CH2
HH
nHCHO—―〔O—C—O—C—〕n
II
HH
（3）可氧化为甲酸并在高温下进一步分解为CO和H2O
高温
HCHO+1/2O2—HCOOH——O+H2O
（4）与氨作用：
一般情况下，醛极易和氨作用，生成环状的六亚
甲基四胺即乌洛托品。
OH-
6CH2O+4NH3（CH2）6N4+6H2O
（5）甲醛水溶液能与亚硫酸钠起加成作用：
H
I
Na2SQ+HCHO^H-C-SO3Na+NaOH
I
OH
（6）有固定蛋白质的作用
（7）对人体有刺激作用。
2.4甲醛的用途
主要用于生产脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、乌洛托品、维尼纶、季戊四醇、羟甲基脲、异戊烯、1.4一丁炔二醇、聚缩醛
等产品，在林产品加工、轻纺、军工、机电、医药、农业、染料助剂、皮革加工助剂等方面有广泛用途。
还广泛用于防腐、消毒行业。
近年在精细化工产品领域的应用发展很快。
2.5包装运输：
工业甲醛有大包装（槽车运输）和小包装（桶装）二种，包装上应有明显的“有毒品”及“腐蚀性物品”的标志。
储运注意事项：
应储存在阴凉通风的库房中，库温最好保持在常温，容器密封，长期储存，部分甲醛会发生聚合作用，产生混浊，应避免日光曝晒，不可与氧化剂共储混运。
搬运人员应穿工作服，戴手套，口罩等防护用品。
失火时可用水、砂土扑救。
2.6产品质量标准
国家标准GB/T9009—1998
别名称
优等品
一等品
合格品
色度（铂-钻），号W
10
——
——
甲醛含量%
37.0-37.4
36.7-37.4
36.5-37.4
甲醇含量%
根据客户要求组织生产
酸度（HCOOH）%
0.02
0.04
0.05
铁含量PPm（Fe2）
1（槽装）
3（槽装）
5（槽装）
5（桶装）
10（桶装）
10（桶装）
灰分%<
0.005
0.005
0.005
外观
清晰无悬浮物液体，低温时允许白色混浊
为了保证国家标准的执行，本规程允许企业职能部门制订相应的
内控指标
3、生产甲醛的原料，辅助材料及要求；
3.1精甲醇：
应符合工业甲醇GB—338—92标准。
3.2空气干净，无化学污染和机械杂质。
3.3催化剂：
经二次电解后，银的纯度99.99%。
粒度：
粉、32目、28目、24目、16—20目、8—10目。
3.4工艺水：
要符合一般锅炉软水的要求，最好是除氧软水，否则会直接影响产品质量。
3.5水蒸汽：
要求其不夹带铁锈和水滴。
3.6包装材料；大包装用不锈钢槽车，小包装用塑料桶，为防腐蚀桶内壁必须涂有耐腐蚀材料，否则将严重影响产品质量。
4、生产原理及工艺流程
4.1我厂以精甲醇为原料，采用电解银为催化剂，在630C—670C的温度下，甲醇发生氧化反应和脱氢反应，生成甲醛，再用软水或纯水吸收制成合格产品。
生产中主要有以下反应过程；
630〜670C
CH30H+1/2O2—HCHO+H2O+I56.557kj/mol①
Ag
630〜670C
CH3OHMHCHO+H2-85.270KJ/mol②
H2十1/202H2O+241.827KJ/mo1③
反应
（1）在200C左右开始进行，反应
（2）在600C左右系可逆反应,反应（3）的进行，可使反应
（2）不断向右进行。
反应中的生成热用蒸汽作为热载体带走，使反应温度平稳。
在以上主反应发生的同时，还发生以下副反应：
CH3OH+3/2O2—CO2+2H2O+675.998KJ／mo1④
CH3OH+O2—一C0+2H2O+4393.009KJ/mol⑤HCHO十1/202一HCOOH+246.73KJ/mol⑥CH3OH+H2一CH4+H2O+115.505KJ/mol⑦
4．2工艺过程简述：
（流程图附后）
来自精甲醇糟的甲醇，用泵打入高位槽后，借位差自流入蒸发器，与来自罗茨鼓风机的空气在蒸发器底部鼓泡混合，甲醇由蒸发器内的热水列管间接加热到48C左右，产生的甲醇与空气二元混合气经蒸发器上部进入系统管道，于管道内直接加入适量的配料蒸汽，成为甲醇一空气一水蒸汽三元混合气，经过热器加热至110C—130C，再
经阻火器、过滤器从顶部进入氧化器，在银触媒作用下进行反应，其反应温度为630—670C，反应后的甲醛气进入氧化器冷却列管，冷却到90—110C，冷却列管分成两部分，上部为废热锅炉，反应气自660C降到240C，同时产生0.4MPa的蒸汽。
下部列管用软水冷却，反应气自240C降至100C左右，同时用于冷却的软水自70C上升到80C用于加热蒸发器内的甲醇。
冷却后的气体进入1#吸收塔底部，与甲醛溶液逆流接触吸收，然后进入2＃吸收塔由塔顶喷淋的软水继续吸收残余甲醛，吸收后的尾气送入尾气炉燃烧。
一塔吸收液经泵提压后，大部分循环吸收，少量采出为成品。
二塔吸收液经泵后大部分循环吸收，少部分补充到一塔，本工艺仪表系统采用DCS进行集中控制，由计算机优化各工艺参数，调节生产。
5、生产控制指标
1空气流量：
2200—3200m3/h
2配料蒸汽：
1000—1500kg/h
3蒸发温度：
45—53C
4氧化器温度：
630-670C
5氧化器出口温度：
v130C
（6）过热后温度：
110-130C
（7）一塔底温度：
65C土5
（8）—塔顶温度：
50C土5
（9）二塔底温度：
45C士5
（10）二塔顶温度；40C士5
（11）一二塔冷却器出口温度：
v40C
（12）蒸发器内甲醇平衡浓度：
〉95%
（13）蒸发器液位：
50％液位计刻度
（14）一塔液位；40—50%液位计刻度
（15）二塔液位：
50%液位计刻度
（16）尾气成份：
出0;7%C02:
v4%O2VO.3%
CO:
0.4%CH4:
1.0%H2:
16.0%N2：
71.3%
（17）银触媒成分：
Ag:
〉99.99%Fe：
v30PPM
（18）甲醇：
空气：
水蒸汽=1:
1.96:
1.22
（19）氧醇比0.39~0.41
6、消耗定额：
按30000t/a甲醛装置计算
序号
名称
规格
单位
消耗定额
（吨甲醛溶液）
消耗量
1
甲醇
工业品
t
0.46
13800t/Y
2
银
Kg
0.001
30Kg/Y
3
硝酸
试剂级
Kg
0.015
450Kg/Y
4
草酸
试剂级
Kg
0.05
1500Kg/Y
5
循环冷却水
42~32C
t
72
200t/h
6
深井水
18C
t
2.34
6.5t/h
7
软水
25C
t
1.36
3.8t/h
8
电
380V
Kwh
30
111.5Kwh/h
9
蒸汽
0.4MPa
t
-0.18
—0.5t/h
7、环境保护：
甲醛生产过程中产生的尾气中含有氢、甲烷、一氧化碳及少量的甲醇、甲醛蒸汽，不经过处理，不仅污染环境，浪费能源，且不安全。
本设计采用尾气锅炉燃烧方法治理。
甲醛尾气锅炉产生蒸汽，供甲醛生产使用，多余部分并热网外供。
甲醛生产在正常情况下，无污水排放，只有停车，开车时固定期
清理蒸发器、塔等，将少量污水排出，由公司集中至污水处理工段统一进行处理
&设备一览表
序号
设备名称
型号及规格
数量
材质
备注
1
罗茨鼓风机
L62D-40/50Q=40m3/minP=50KPa
2
铸铁
电机Y280M-6
W=55KWn=1450r.p.m
2
蒸发器
立式巾2200x2520x8管程：
巾32x3;
L=600n=1920根
1
不锈钢碳钢
F=110r2
3
过热器
立式巾700x2186X8
管程：
巾32X2;
L=1490n=241根
1
不锈钢
F=36n2
4
1#冷却器
HBB-3-S板式换热器
1530X540X466n=76片
2
不锈钢
F=30n2
5
2#冷却器
HBB-3-S板式换热器
1530X540X311n=64片
1
不锈钢
F=20n2
6
锅炉上水泵（多级离心）
11/2GC-5X7Q=6m/hH=161m
2
钢
电机Y132S2-2
W=7.5KWn=2900r.p.m
7
阻火器
波纹板阻火器629X
69X8n=243
1
不锈钢
波纹板为紫铜板
8
甲醇泵
IS65-40-250
Q=12m/h
2
电机YB2-100L1-4
W=2.2KWn=1420r.p.m
9
热水泵（离心清水）
IS100-65-200
Q=100m/hH=50m
2
电机Y112-4W=4KWn=1440r.p.m
10
1塔循环泵
IH100-65-200Q=100m/hH=50m
2
1Cr18Ni9Ti
电机YB180M1-2
W=22KWn=1440r.p.m
11
2塔循环泵
FB65-25AL=26.2m3
/hH=20m
4
1Cr18Ni9Ti
YZC-112M-2W=4KWn=2900pm
12
氧化器
巾1600X1155/巾
1300X2300/巾1200
X1500触媒室巾
1300X321X10
急冷段管程巾32X3;
L=2000n=240根
冷却段管程巾25X2;
L=1500n=1024根
1
不锈钢
急冷段管程F=47r2冷却段管程F=136r2
13
过滤器
立式管式过滤器
巾1100X1800X4
1
不锈钢
F=3.2m2
14
1#吸收塔
巾1400/巾2000X
12557
1
不锈钢
不锈钢规整填料
15
2#吸收塔
巾1400X14535X6
1
不锈钢
不锈钢规整填料
16
甲醇槽
立式平底锥顶
巾3600X4800
2
碳钢
V=50n3
17
甲醇咼位槽
立式
巾1400X2200X4
1
碳钢
v=3m
18
热水槽
立式
巾1800X2800X5
1
碳钢
V=8r3
19
纯水槽
立式巾2000X3000
1
不锈钢
V=10n3
20
纯水高位槽
立式
巾1400X1400X4
1
不锈钢
V=2.5nB
21
阻聚剂槽
立式夹套反应器
巾700X700V=300L
1
附电机BJO2-Z1-470
W=1.1KWn=1509rpm
22
甲醛槽
立式平底锥顶
巾3600X4800
4
碳钢加衬里
V=50n3
23
分汽包
卧式巾400X2700X4
2
碳钢
V=0.25n3
24
空气压缩机（无油润滑）
Z-0.6/7-I型
Q=36m/h
2
电机YB2M2-6
W=5.5KWn=960r.p.m
9、安全技术
本装置原料和成品均系有毒，易燃，易爆物品，而成品甲醛中含
有少量甲酸，属有机腐蚀性液体，故在生产中必须采取有效的劳动保护和安全措施，以保护工人的安全。
9.1.生产过程中的毒物分析
9.1.1甲醇甲醇为无色透明的液体，易挥发，易燃烧，纯品具有酒精气味，属一级易燃液体，其蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，爆炸范围为6—36．5％。
吸入甲醇蒸汽对人体有麻醉作用，特别能伤害视神经，甲醇在车间空气中的最高容许浓度为50mg/m3．
9.1.2甲醛：
甲醛在常温下为无色气体，有窒息性刺激具味。
甲醛有毒，主要刺激呼吸道粘膜，对皮肤有刺激作用。
吸入大量甲醛蒸汽可引起急性中毒，有眼部灼痛、头痛、恶心、呕吐等症状。
甲醛在车间空气中最高允许浓度为3mg/m3。
9．2劳动保护
蒸发器内物料是空气及甲醇气，该设备放置在底楼，防爆级别定为Q—2级．甲醛所有设备需静电接地，严禁用易产生火花的工具检修，要保证操作岗位通风良好。
在清洗设备时要按规定穿戴好防护用品，设备装置区严禁存放氧化物和易燃物．
9．3产品包装、标志、运输和保管规则：
9．3．1包装：
甲醛溶液应贮存在能保证产品质量的容器中。
其贮存温度为8—40C,生产厂家及用户均应采用必要的措施，减少甲醛溶液聚合，以保证产品质量。
9．3．2标志
包装容器上应涂刷牢固的标志，其内容包括生产厂厂名，产品名称，净重以及GBI90—70《危险货物包装标志》中6号易燃物品和9号有毒物品标志。
9.3.3贮存和运输：
装运甲醛的槽车应为不锈钢或铝槽车、玻璃钢槽车。
用铁桶盛装时应采用防腐蚀材料衬里，运输时应轻装轻卸，以免造成损失和危害，汽车进装置区要戴防火罩
10.中间控制：
中间控制表如下:
序号
取样点
项目
指标
分析次数
分析方法
1
蒸发器
平衡浓度
〉95%
1次/班「
测比重:
2
一塔
甲醛含量
37±0.4
1次/小时
滴定法
3
一塔
甲醛含量
根据公司要求
1次/小时
测比重
4
一塔
酸含量
<0.04
1次/小时:
滴定法
5
二塔
稀醛含量
1次/班
滴定法
11、甲醛生产定员与生产周期
甲醛生产定员22人；四班二运转每班5人，工段长1人，副工
段长1人。
甲醛为24小时连续生产，每年按300天计算
升级会员 